Research on Path Planning Method of Unmanned Boat Based on Improved Artificial Potential Field Method

运动规划 领域(数学) 计算机科学 势场 路径(计算) 人工智能 机器人 地质学 数学 地球物理学 纯数学 程序设计语言
作者
Lanyong Zhang,Yu Han,Bo Jiang
标识
DOI:10.1109/acait56212.2022.10137964
摘要

Aiming at the problem that the path planning algorithm of Unmanned Surface Vehicle (USV) is difficult to take into account the unequal dynamic and static environment, this paper proposes an improved Artificial Potential Field (APF). Aiming at the defects of unreachable target and local minimum in traditional APF, starting from the obstacle detection model and the USV motion characteristic constraints, the potential field model is modified by introducing a Gaussian function about the target distance, so that the USV can reach the nearby obstacle. The target point, and a repulsive deflection model is proposed to predict the magnitude of the resultant force on the USV, and gradually change the direction of the repulsive force on the USV to escape the "local trap". The A* algorithm is proposed to preplan the map environment and extract the key turning points, which can be used as the sub-target points of the improved APF algorithm after the corresponding offset, so as to solve the problem of path optimization. The simulation results show that after improving the APF, the path length is reduced by 8.49% on average; the planned path is smoother, and the smoothness is reduced by 60.62% on average; the dangerous nodes of the planned path are reduced, and the safety degree is reduced by 55.15% on average. Improving APF can solve the defects of traditional APF, which is of great significance to improve the work efficiency and work safety of USV.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
彦凝毓完成签到,获得积分10
1秒前
dy完成签到,获得积分10
2秒前
嘀嘀哒哒完成签到,获得积分10
3秒前
高冰冰完成签到 ,获得积分10
3秒前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
12秒前
青黛完成签到 ,获得积分10
13秒前
CCC完成签到,获得积分10
16秒前
清秀斓完成签到,获得积分10
20秒前
欧欧欧导完成签到,获得积分10
29秒前
文艺的鲜花完成签到 ,获得积分10
31秒前
积极可燕完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
雪霁发布了新的文献求助10
38秒前
肯德鸭完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
Kiki完成签到 ,获得积分10
44秒前
yuan发布了新的文献求助10
45秒前
小小乌完成签到,获得积分10
51秒前
咕噜噜完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
53秒前
吴大王发布了新的文献求助10
54秒前
牛马完成签到 ,获得积分10
57秒前
爆米花应助咿呀咿呀采纳,获得10
57秒前
夏至完成签到 ,获得积分10
58秒前
59秒前
i2stay完成签到,获得积分0
59秒前
大雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时尚冰巧发布了新的文献求助10
1分钟前
灵巧代柔完成签到,获得积分10
1分钟前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
1分钟前
幽默滑板完成签到,获得积分10
1分钟前
ffrrss完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助吴大王采纳,获得10
1分钟前
Jason完成签到 ,获得积分10
1分钟前
屠建锋完成签到,获得积分10
1分钟前
muzi完成签到,获得积分10
1分钟前
星辰大海应助心想事成采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8216166
关于积分的说明 17408022
捐赠科研通 5452760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881908
邀请新用户注册赠送积分活动 1858342
关于科研通互助平台的介绍 1700339